一种机载设备测试需求生成方法及机载设备测试方法

摘要

本发明涉及一种机载设备测试需求生成方法及机载设备测试方法，属于机载设备测试技术领域，解决了现有技术中机载设备测试需求存在分歧与误解导致测试失败且测试效率低下的问题。具体包括：确定机载设备测试所需要的信号类型；根据所确定的信号类型，得到每类信号的参数及相应动作；将所述参数和动作组合得到结构化句式模板，将结构化句式模板中的参数用可变参数替代，构造参数化句式模板；根据ATE领域下机载设备测试需求，将可变参数赋值为具体参数值，构造相应的参数化句式，同时扩展RUCM模板得到RUCM4ATE测试需求用例模板，在RUCM4ATE测试需求用例模板中添加相应的参数化句式，生成测试需求。节约了测试时间、提高了测试工作效率。

说明书

技术领域

本发明涉及机载设备测试技术领域，尤其涉及一种机载设备测试需求生成方法及机载设备测试方法。

背景技术

随着航空制造业的高速发展，各种机电一体化设备被广泛采用，自动化程度和集成度也越来越高。这些机载设备大多都是安全关键系统，任何缺陷都可能会导致财产损失甚至机毁人亡的悲剧。

因此，在机载设备的生产、使用和维修等生命周期中，都需要对机载设备进行严格测试，确保机载设备功能正常，以避免飞行事故。ATE是自动化测试设备(Automatic TestEquipment)的英文缩写。在ATE领域中，硬件测试需求是通过自然语言撰写的。

由于自然语言固有的二义性，使得测试需求描述中往往存在模棱两可或含糊不清的表述，这种不确定的表述往往在不同测试项目中会出现分歧和误解，很有可能导致ATE领域中测试项目的失败。同时，在测试产品的开发过程中，需要由底层到顶层重新开发适应新产品的代码，测试效率较低。此外，由于ATE领域的测试人员在描述需求过程中，缺少对软件领域知识的了解，最后形成的软件需求规格说明往往会出现不一致的领域相关的错误。即使针对于同样的功能，不同的测试人员，由于对软件需求领域知识的了解信息不对等和不完备，最终撰写的测试需求文档也会存在不一致问题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种机载设备测试需求生成方法及机载设备测试方法，用以解决现有机载设备测试需求存在分歧与误解导致测试失败且测试效率低下的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，提供了一种机载设备测试需求生成方法，包括以下步骤：

确定机载设备测试所需要的信号类型；

根据所确定的信号类型，得到每类信号的参数及相应动作；

将所述参数和动作组合得到结构化句式模板，将结构化句式模板中的参数用可变参数替代，构造参数化句式模板；

根据ATE领域下机载设备测试需求，将可变参数赋值为具体参数值，构造相应的参数化句式，同时扩展RUCM模板得到RUCM4ATE测试需求用例模板，在RUCM4ATE测试需求用例模板中添加相应的参数化句式，生成测试需求。

本发明有益效果如下：本发明提供了一种机载设备测试需求生成方法，根据ATE领域下机载设备测试需求，构造了参数化句式模板，将可变参数赋值为具体参数值，构造相应的参数化句式，同时扩展RUCM模板得到RUCM4ATE测试需求用例模板，在RUCM4ATE测试需求用例模板中添加相应的参数化句式，生成测试需求。该方法逻辑严谨准确，测试人员易于理解，解决了现有机载设备测试需求存在分歧与误解导致测试失败且测试效率低下的问题，节约了测试时间，提高了测试效率。同时，句式模板在进行定制或拓展时，只需要扩展设备的测试能力，无需由底层到顶层重新开发适应新产品的代码，有效提高了ATE测试效率，有利于减少测试时间。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步，所述信号类型包括电气类型信号、控制类型信号，根据电气类型信号得到电气参数，根据控制类型信号得到控制参数。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用电气类型信号、控制类型信号描述机载设备的交互或控制，并利用飞控类型信号的数值可由电气类型信号的测量结果根据相关公式计算得到的特性，一方面减少了测试信号的数量，提高了工作效率；另一方面，避免了测量飞控信号相关传感器的使用，降低了测试成本，提高了测试准确度。在进行机载设备测试需求分析时，信号的参数能够简明扼要地描述信号的特征，所以根据电气类型信号、控制类型信号，进一步确定其对应的参数分别为为电气参数、控制参数。

进一步，所述动作分为自动动作和手动动作两类；其中，发送动作、接收动作、测量动作、睡眠动作、重置动作、退出动作、提示动作、警告动作为手动动作；确认动作和暂停动作为手动动作。

采用上述进一步方案的有益效果是：确认动作和暂停动作为手动动作，其作用是方便测试人员根据测试需要确认或暂停运行；其余动作为自动动作，保证相关测试能够自动运行。

进一步，所述结构化句式模板由参数和动作按照实际测试需求组合得到。

采用上述进一步方案的有益效果是：信号的参数及相应动作能够简明扼要地描述信号的特征，信号相应动作能够明确表示对信号进行的操作，简化机载设备测试需求分析，同时将信号的参数及相应动作根据实际需要进行组合，可以扩展测试范围。

进一步，所述参数化句式模板包括：电流类型参数化句式模板、电压类型参数化句式模板、电阻类型参数化句式模板、频率类型参数化句式模板、测试分组参数化句式模板。

采用上述进一步方案的有益效果是：将参数化句式模板细分为电流类型参数化句式模板、电压类型参数化句式模板、电阻类型参数化句式模板、频率类型参数化句式模板、测试分组参数化句式模板，方便测试人员根据具体测试类型确定所要选择的参数化句式模板。同时，参数化句式模板表达测试需求严谨准确，解决了现有技术中机载设备测试需求存在分歧与误解导致测试失败且测试效率低下的问题。

进一步，所述RUCM4ATE测试需求用例模板，由RUCM模板根据ATE领域下机载设备测试需求修改得到，所述修改包括将“需求用例”改为“测试需求用例”、将“事件流”修改为“测试流”、删除“有界分支流”。

采用上述进一步方案的有益效果是：针对ATE领域下机载设备测试需求，修改RUCM建模方法，得到的RUCM4ATE测试需求用例模板能够更好地完成机载设备测试需求，适应性更强。

进一步，所述RUCM4ATE测试需求用例模板包括测试需求用例的基本属性和测试流。

采用上述进一步方案的有益效果是：针对ATE领域下机载设备测试需求，设计了RUCM4ATE测试需求用例模板的内容，基本属性能够确定测试需求用例的基本信息，测试流表示具体的测试流程。

进一步，所述测试流用于描述用例成功执行情况下的测试步骤和测试流程的后置条件，根据机载设备测试需求，在各个步骤中添加相应的参数化句式形成测试步骤。

采用上述进一步方案的有益效果是：测试流是机载设备测试需求最核心的部分，在测试需求用例成功执行时，在各个步骤中添加相应的参数化句式，依次完成测试步骤。

进一步，所述RUCM4ATE测试需求用例模板还包括特定确认分支流和全局确认分支流；所述特定确认分支流是从其它流中某个特定步骤产生的分支流；所述全局确认分支流指从测试流中所有步骤均可产生分支的分支流。

采用上述进一步方案的有益效果是：

RUCM4ATE测试需求用例模板除包括基本属性、测试流外，针对测试可能出现异常的情况，设计了特定确认分支流和全局确认分支流。并进一步限制了特定确认分支流和全局确认分支流的使用条件。

另一方面，提供了一种机载设备测试方法，采用上述之一所述的测试需求生成方法生成测试需求，利用所生成的测试需求进行机载设备测试。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为机载设备测试需求生成方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明的一个具体实施例，公开了一种机载设备测试需求生成方法，应用于ATE领域，如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤S1、确定机载设备测试所需要的信号类型；

机载设备需要配合飞行器完成飞行过程中的各种复杂的飞行任务，所以机载设备之间存在许多信号，这些信号用于机载设备的交互或控制。

具体地，通过对ATE领域需求描述文档实例和机载设备测试案列调研需求的分析，将信号类型分为：电气类型信号、控制类型信号。其中，电气类型信号是最常见的一类信号，包括电压信号、电流信号、电阻信号；控制类型信号用于控制电气信号的频率特性，包括频率信号、步长信号。各类信号协同工作，共同完成复杂的飞行任务。

飞控类型信号是飞机中专有的设备信号，用于控制和检测飞机飞行。在实际机载设备测试过程中，飞控类型的信号的数值可由电气类型信号的测量结果根据相关公式计算得到。所以在机载设备测试过程中仅考虑电气类型信号、控制类型信号。一方面减少了测试信号的数量，提高了工作效率；另一方面，避免了测量飞控信号相关传感器的使用，降低了测试成本，提高了测试准确度。

步骤S2、根据所确定的信号类型，得到每类信号的参数及相应动作。

在进行机载设备测试需求分析时，信号的参数及相应动作能够简明扼要地描述信号的特征，信号相应动作能够明确表示对信号进行的操作，简化机载设备测试需求分析，同时将信号的参数及相应动作根据实际需要进行组合，可以扩展测试范围。

根据所确定的信号类型，得到每类信号的参数，将参数分为电气参数和控制参数。具体地，电气参数包括电压参数、电流参数、电阻参数；控制参数包括频率参数、步长参数。具体信号参数描述见表1：

表1 信号参数描述

动作分为自动动作和手动动作两类。自动动作是在测试中自动执行并且记录测试结果的动作，手动动作是测试中需要人为干预的动作。动作字段定义如表2所示：

表2 动作字段定义

其中，确认动作和暂停动作为手动动作，其作用是方便测试人员根据测试需要确认或暂停运行；其余动作为自动动作，保证相关测试能够自动运行。

步骤S3、将所述参数和动作组合得到结构化句式模板，在此基础上将参数用可变参数替代，构造参数化句式模板。

所述结构化句式模板由参数和动作按照实际测试需求组合得到。例如，电压的结构化句式模板包括发送电压、接收电压和测量电压的组合，其中，“电压”为参数，“发送”、“接收”、“测量”为动作。其他参数和动作也可以使用类似的组合来构成多类句式模板。

结构化句式模板可以描述具体的测试语义，但是在一个测试步骤中仅仅包含测试语义是不够的，还需要在测试步骤中添加可变参数来控制测试的过程，通过在结构化句式模板基础上，将参数用可变参数替代，构造参数化的句式模板。

在ATE领域下，参数化句式模板包括：电流类型参数化句式模板、电压类型参数化句式模板、电阻类型参数化句式模板、频率类型参数化句式模板、测试分组参数化句式模板。

参数化句式模板可变参数字典如表3所示，表中参数均为ATE领域下测试需求对应的具体测试可变参数。在参数化句式模板中，可变参数是唯一能被修改的量，进一步限定了参数化句式操作对应的端口、语句、占位符参数等信息，作为一个具有普适性的模板供测试人员参考，测试人员根据实际测试需求，将可变参数部分替换为具体的参数值，得到参数化句式。

表3 参数化句式模板可变参数字典

表4为电流类型参数化句式模板及示例，表5为测试分组参数化句式模板及示例。

表4 电流类型参数化句式模板及示例

表5 测试分组参数化句式模板及示例

由表4、表5可以发现，在结构化句式模板基础上，将参数用可变参数替代，即可构造参数化句式模板。

步骤S4、根据ATE领域下机载设备测试需求，将可变参数赋值为具体参数值，构造相应的参数化句式，同时扩展RUCM模板得到RUCM4ATE测试需求用例模板，在RUCM4ATE测试需求用例模板中添加相应的参数化句式，生成测试需求。

同时，根据机载设备的实际测试需求，将可变参数赋值为具体参数值，构造出参数化句式。参数化句式例如表4、表5所示。

UML是通用建模语言，RUCM需求建模方法是一种受约束的用例建模方法。RUCM在传统的UML用例模型基础上，综合了需求描述模板和形式语言的优点，提出了一套限制的用例模型建模方式。它包括基本的用例名、用例简述、前置条件、活动者、依赖关系和泛化关系等字段。RUCM保证了需求的易理解性的同时，还提高了需求的精确性。

在RUCM建模方法的基础上，根据ATE领域下机载设备测试需求，对RUCM模板进行修改：将“需求用例”改为“测试需求用例”；将“事件流”修改为“测试流”，删除“有界分支流”。将修改后的机载设备测试需求用例模板称为RUCM4ATE，如表6所示。修改后的用例模板更加符合机载设备测试需求，满足实际机载设备测试应用。

测试需求用例模板包括测试需求用例的基本属性(TestCaseName、BriefDescription、Precondition、Dependency)、测试流(TestFlow)；特殊地，还可以包括特定确认分支流(SpecificValidation)和全局确认分支流(GlobalValidation)。

其中，

测试需求用例的基本属性包括：TestCaseName、BriefDescription、Precondition、Dependency；

具体地，

TestCaseName表示该测试需求用例的名称，为必填项；

BriefDescription表示该测试需求用例的简要描述，为非必填项；

Precondition表示该测试需求用例的前置条件，为必填项；

Dependency表示该测试需求用例的所依赖的其他用例名称，为必填项；

测试流(TestFlow)用于描述测试需求用例成功执行情况下的步骤和测试流程的后置条件，为必填项。包括Steps和PostCondition两部分；其中，Steps表示测试流步骤，每个步骤按顺序执行，相互不重叠；根据机载设备测试需求，在各个步骤中添加相应的参数化句式形成，为必填项。PostCondition表示测试流程的后置条件，为必填项。

特定确认分支流、全局确认分支流用于描述异常发生时的分支情况。

特定确认分支流(SpecificValidation)是指从其它流中某个特定步骤产生的分支流；包括RFS、Steps和PostCondition三部分，根据机载设备测试需求，如果测试需求用例包含特定确认分支流，则这三部分为必填项。其中，RFS表示特定确认分支流引用的测试步骤标号；Steps表示特定确认分支流步骤，每个步骤按顺序执行，相互不重叠。根据机载设备测试需求，在各个步骤中添加相应的参数化句式。PostCondition表示特定确认分支流的后置条件。

全局确认分支流(GlobalValidation)是指从测试流中所有步骤均可产生分支的分支流；包括GuardCondition、Steps和PostCondition三部分，根据机载设备测试需求，如果测试需求用例包含全局确认分支流，则这三部分为必填项。其中，GuardCondition表示全局确认分支守护的条件；Steps表示全局确认分支流步骤，每个步骤按顺序执行，相互不重叠。根据机载设备测试需求，在各个步骤中添加相应的参数化句式。PostCondition表示全局确认分支流的后置条件。

表6 RUCM4ATE测试需求用例模板

根据ATE领域下机载设备测试需求，在RUCM4ATE测试需求用例模板中添加相应的参数化句式，同时添加模板中的其他信息，最终生成测试需求。表7是一个机载设备测试需求用例实例。

表7 机载设备测试需求用例实例

本发明的另一实施例提供了一种机载设备测试方法，采用上述实施例的测试需求生成方法生成测试需求，利用所生成的测试需求进行机载设备测试。

综上所述，本发明实施例提供了一种机载设备测试需求生成方法，根据ATE领域下机载设备测试需求，构造了参数化句式模板，将可变参数赋值为具体参数值，构造相应的参数化句式，同时扩展RUCM模板得到RUCM4ATE测试需求用例模板，在RUCM4ATE测试需求用例模板中添加相应的参数化句式，生成测试需求。该方法逻辑严谨准确，测试人员易于理解，解决了现有机载设备测试需求存在分歧与误解导致测试失败且测试效率低下的问题，节约了测试时间，提高了测试效率。同时，句式模板在进行定制或拓展时，只需要扩展设备的测试能力，无需由底层到顶层重新开发适应新产品的代码，有效提高了ATE测试效率，有利于减少测试时间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。